17.研究发现,将玉米的PEPC酶基因导入水稻后,水稻的光合速率显著增加.为研究转基因水稻光合速率增加的机理,将水稻叶片放入叶室中进行系列实验.
(1)正常生长的水稻幼苗,叶肉细胞中捕获光能的色素中含量最少的是胡萝卜素.其植株干重增加最主要的物质来源是CO2(填“土壤中的无机盐”、“H2O”、“CO2”或“从农家肥中吸收的有机物”).
(2)照光培养一段时间后,突然停止光照,此时水稻细胞的叶绿体内可能产生的现象是ACD(多选)
A.O2的产生停止              B.CO2的固定加快           C.$\frac{ATP}{ADP}$比值下降
D.$\frac{NADPH}{NAD{P}^{+}}$比值下降    E.$\frac{NADH}{NA{D}^{+}}$比值下降     F.$\frac{{C}_{3}}{{C}_{5}}$比值下降
(3)实验一:向叶室充入N2以提供无CO2的实验条件,测得原种水稻和转基因水稻叶肉细胞间隙的CO2浓度分别稳定在62μmol•m-2和40μmol•m-2.此时,两种水稻叶肉细胞的净光合速率分别为0μmol•m-2•s-1 和0μmol•m-2•s-1
实验二:研磨水稻叶片,获得酶粗提取液,分离得到水稻叶片中的各种酶蛋白,结果显示转基因水稻中不仅出现了PEPC酶,而且CA酶(水稻细胞中与CO2固定有关的酶)含量显著增加.结合实验一的结果进行推测,转基因水稻光合速率提高的原因可能是转入PEPC酶基因引起CA酶基因的表达加强,进而使细胞利用低浓度CO2
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